Gasens allmänna lag

De Gasens allmänna lag kombinationen av de tre gaslagarna betraktas: Boyles lag, Gay-Lussacs lag och Charles's Law. Var och en ansvarar för att relatera två av de grundläggande variablerna: tryck, volym och temperatur.

Gasens allmänna lag fastställer det ständiga förhållandet mellan tryck, volym och temperatur i form av ekvationen:

PV / T = P’V ’/ T’

Det betyder att Tryck-volym vs. temperaturförhållande kommer att ha samma värde både i början och i slutet av en process som involverar gas. En sådan process kan vara en expansion eller en sammandragning.

Kännetecken och egenskaper hos gaser

Att veta att gaser består av snabbt rörliga molekyler kan vi förstå varför de agerar som de gör. Om vi ​​sjunker ner i en djup gruva eller går upp i en hiss, svarar våra trumhinnor på höjdförändringen.

På höga höjder är luftmolekylerna längre ifrån varandra och på djupet av en gruva ligger de närmare varandra än vid havsnivån. Förutsatt att temperaturerna är desamma rör sig molekylerna med samma hastighet, faktiskt med samma hastighet. genomsnittlig hastighet, men i gruvan träffade de trumhinnan i större antal än vid havsnivå, i samma intervall av väder.

Denna mer intensiva bombning (mer tryck) av trumhinnorna är det som i öronen producerar den märkliga känslan av en nedstigning till en djup gruva.

Boyles lag

Boyles lag är en av gaslagarna och hänvisar till Variation i gasens volym på grund av tryck. Robert Boyle var den första som noggrant studerade effekten av tryck på gasvolymerna.

Han observerade att alla gaser beter sig på samma sätt när de utsätts för tryckförändringar, förutsatt att Temperaturen förblir konstant.

Det kan anges på följande sätt:

"Volymen för all torr gas, vid konstant temperatur, varierar omvänt till det tryck som den utsätts för"

Det kan uttryckas matematiskt enligt följande:

V varierar som 1 / P

V = k (konstant) * 1 / P

Eller V * P = k

Det uttrycks därför också:

"För varje massa torr gas vid konstant temperatur är produkten av volym och tryck konstant."

Charles Law

Charles studerade expanderingen av gaser och visade att alla gaser, som håller trycket konstant, expanderar i lika stor utsträckning när de värms upp med ett visst antal grader.

Om en gasvolym mäts till 32 ° F och temperaturen höjs till 33 ° F utan att trycket varierar, är volymökningen lika med 1/492 av originalet.

Charles's Law har som ett matematiskt uttryck:

V / T = V ’/ T’

Det indikerar att förhållandet mellan volym och temperatur är detsamma, både i ett initialt tillstånd och i slutligt tillstånd. Detta om den Konstant tryck.

Gay-Lussac-lag

Gay-Lussac förklarade lagen som fastställer hur tryck och temperatur är relaterade när de upprätthålls konstant volymen som gasen upptar.

När trycket är lågt kommer gasmolekylerna att bli mer upprörda. Detta är relaterat till hög temperatur. Å andra sidan kommer ett högre tryck att komprimera molekylerna och systemet kommer att svalna.

Gay Lussacs lag uttrycks matematiskt som:

P / T = P ’/ T’

Gasens allmänna lag

När en viss gasmassa mäts, notera inte bara volymen utan också trycket och temperaturen vid vilken mätningen gjordes. Det är ofta nödvändigt att beräkna volymen vid NTP-förhållanden (normal temperatur och tryck) när volymen anges under andra förhållanden än dessa.

Den gasformiga allmänna lagen tar hänsyn till alla variabler som fluktuerar från ett jämviktstillstånd till ett annat, utan att någon av dem är konstant.

PV / T = P’V ’/ T’

Det fortsätter att fastställas att förhållandet mellan dessa tre variabler är konstant: Tryckvolym mellan temperatur.

Exempel på gasformens allmänna lag

1.-En kvantitet gas upptar 300 ml vid 283 K och 750 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 750 mmHg

V = 300 ml

T = 283K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (750mmHg) (300ml) (273K) / (760mmHg) (283K)

V '= 286 ml

2.-En kvantitet gas upptar 250 ml vid 343 K och 740 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 740 mmHg

V = 250 ml

T = 343K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (740mmHg) (250ml) (273K) / (760mmHg) (343K)

V '= 194 ml

3.-En kvantitet gas upptar 100 ml vid 453K och 770mmHg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 770mmHg

V = 100 ml

T = 453K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (770mmHg) (100ml) (273K) / (760mmHg) (453K)

V '= 61 ml

4.-En mängd gas upptar 1500 ml vid 293 K och 745 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 745mmHg

V = 1500 ml

T = 293K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (745mmHg) (1500ml) (273K) / (760mmHg) (293K)

V '= 1370 ml

5.-En kvantitet gas upptar 2400 ml vid 323 K och 767 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 767mmHg

V = 2400 ml

T = 323K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (767mmHg) (2400ml) (273K) / (760mmHg) (323K)

V '= 2047 ml

6.-En kvantitet gas upptar 1250 ml vid 653 K och 800 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 800 mmHg

V = 1250 ml

T = 653K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (800mmHg) (1250ml) (273K) / (760mmHg) (653K)

V ’= 550 ml

7.-En mängd gas upptar 890 ml vid 393 K och 810 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 810 mmHg

V = 890 ml

T = 393K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (810mmHg) (890ml) (273K) / (760mmHg) (393K)

V '= 659 ml

8.-En mängd gas upptar 320 ml vid 233 K och 820 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 820 mmHg

V = 320 ml

T = 233K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (820mmHg) (320ml) (273K) / (760mmHg) (233K)

V '= 404 ml

9.-En mängd gas upptar 1210 ml vid 413 K och 795 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 795 mmHg

V = 1210 ml

T = 413K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (795mmHg) (1210ml) (273K) / (760mmHg) (413K)

V '= 837 ml

10.-En kvantitet gas upptar 900 ml vid 288 K och 725 mm Hg tryck. Hitta volymen under normala förhållanden: 273K och 760mmHg.

P = 725mmHg

V = 900 ml

T = 288K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (725mmHg) (900ml) (273K) / (760mmHg) (288K)

V '= 814 ml